基于PROFIBUS總線的曲軸清理機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電源模塊(IC695PSA040):容量40W。該模塊可以像I,O一樣簡(jiǎn)單地插在背板上,并且能與任何標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)RX3i CPU系統(tǒng)工作。
CPU(IC695CPU3 1 0):主控制CPU模塊,這個(gè)強(qiáng)大的CPU依靠300Mhz的處理器和10Mbytes的用戶內(nèi)存能輕松地完成各種復(fù)雜的應(yīng)用。RX3i支持多種IEC語(yǔ)言和C語(yǔ)言,使得用戶編程更加靈活。RX3i廣泛的診斷機(jī)制和帶電插拔能力增加了機(jī)器周期運(yùn)行時(shí)間,減少停機(jī)時(shí)間,用戶能存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)。
離散量I/O模塊(IC694MDL645):PAC RX3i直流電壓輸入模塊,24VDC正/負(fù)邏輯,16點(diǎn)輸入。用于接收外圍傳感器信號(hào)輸入。
離散量I/O模塊(IC694MDL940):PAC RX3i直流電壓輸出模塊,繼電器,N.O.,2A,16點(diǎn)輸出。用于驅(qū)動(dòng)外圍執(zhí)行元件。
通信模塊(IC695PBM300):PACSystems RX3iProfibus DP Master模塊,用于連接外圍機(jī)器人系統(tǒng)和自動(dòng)上下料系統(tǒng)。
通信模塊(IC695ETM001):PACSystems RX3i以太網(wǎng)接口模塊,TCP/IP 10/100Mbits,2個(gè)RJ一45端口,內(nèi)置交換機(jī),用于連接工廠監(jiān)控系統(tǒng)。
3 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
機(jī)器人曲軸清理系統(tǒng)采用Profibus—DP作為主通信網(wǎng)絡(luò),利用DP接頭,分別連接機(jī)器人和自動(dòng)上下料系統(tǒng),通信結(jié)構(gòu)原理圖如圖3所示。
機(jī)器人曲軸清理系統(tǒng)是曲軸生產(chǎn)線的一個(gè)重要組成部分,通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接進(jìn)入工廠監(jiān)控系統(tǒng)。通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),工廠管理系統(tǒng)就可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控機(jī)器人曲軸系統(tǒng)的運(yùn)行情況,包括目前的運(yùn)行狀態(tài)、加工工件數(shù)量,故障等信息。
GE PAC系統(tǒng)在這個(gè)Profibus網(wǎng)絡(luò)中作為主站,F(xiàn)ANUC機(jī)器人和自動(dòng)上下料系統(tǒng)作為從站,根據(jù)控制信號(hào)的數(shù)量,可以配置不同的輸入輸出信號(hào)。
根據(jù)系統(tǒng)需要,PAC系統(tǒng)與機(jī)器人的通信信號(hào)數(shù)量配置為8個(gè)輸入字節(jié)和10個(gè)輸出字節(jié),站地址為3。PAC系統(tǒng)與自動(dòng)上下料系統(tǒng)的通訊信號(hào)數(shù)量配置為8個(gè)輸入字節(jié)和8個(gè)輸出字節(jié),站地址為4。
4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟件采用GE—FANUC自帶的ProficyMachine Edition軟件,這個(gè)軟件把PAC開(kāi)發(fā)和觸摸屏集成在一起,功能全面。
在采購(gòu)設(shè)備時(shí),機(jī)器人系統(tǒng)和自動(dòng)上下料系統(tǒng)的供應(yīng)商會(huì)提供相應(yīng)的GSD文件。把供應(yīng)商提供的GSD文件做為從站添加到DP—Master模塊下面,添加完之后如圖4所示。
利用專用的Profibus線和DP接頭,進(jìn)行簡(jiǎn)單的連接,就完成了現(xiàn)場(chǎng)總線硬件連接。再將配置完的軟件下載到PAC里。軟件主要完成的功能為:
觸摸屏上共有9個(gè)畫(huà)面,分別是登陸界面、公司簡(jiǎn)介、系統(tǒng)布局、系統(tǒng)狀態(tài)、自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行、檢測(cè)界面、報(bào)警記錄、維護(hù)呼叫界面。用戶可以在畫(huà)面上設(shè)定運(yùn)行參數(shù),同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
PAC上的程序用梯形圖開(kāi)發(fā),由6個(gè)程序組成,分別是Main主程序,用于整體控制,調(diào)用其他子程序。Auto子程序,當(dāng)系統(tǒng)處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)就調(diào)用這個(gè)程序,完成自動(dòng)運(yùn)行中的過(guò)程控制。Manual子程序,當(dāng)系統(tǒng)處于手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)就調(diào)用這個(gè)程序,主要用于調(diào)試和設(shè)備復(fù)位。C—Claas子程序,與自動(dòng)上下料系統(tǒng)的通信功能在這個(gè)程序里完成。Commu—nication子程序,與機(jī)器人的交互控制信號(hào)在這個(gè)程序里完成。Initial子程序,完成系統(tǒng)上電初始化功能。
5 結(jié)束語(yǔ)
基于PROFIBUS.DP的通信和可編程自動(dòng)控制器PAC主從式控制方案已成功應(yīng)用于曲軸清理機(jī)器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于某汽車(chē)制造廠的曲軸生產(chǎn)線上。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,并已通過(guò)用戶驗(yàn)收。
評(píng)論